MgO微膨脹混凝土溫降補(bǔ)償在三江拱壩和應(yīng)用

外摻mgo微膨脹混凝土壩體防裂技術(shù)可有效補(bǔ)償壩體在降溫期的拉應(yīng)力。從mgo應(yīng)力補(bǔ)償?shù)幕驹沓霭l(fā),介紹了mgo混凝土材料性能、膨脹模型、施工方法及安全監(jiān)測等方面的研究現(xiàn)狀,分析了mgo微膨脹混凝土筑壩技術(shù)在推廣應(yīng)用中存在的突出問題,從mgo混凝土高摻量的體積安定性、考慮多因素的精確膨脹模型、外摻mgo與其他溫控措施的配套使用等方面探討了亟待攻克的技術(shù)難點(diǎn)和發(fā)展方向。

沙老河拱壩利用mgo混凝土的微膨脹性,不分橫縫,不做溫控,整體澆筑而成,在拱壩完工的當(dāng)年冬季和次年冬季,壩體出現(xiàn)了多條裂縫。本文利用水科院提出的mgo混凝土膨脹模型及開發(fā)的saptis程序,采用實(shí)際的施工資料、材料參數(shù)及氣象條件,對壩體的溫度場、應(yīng)力場及裂縫開裂過程進(jìn)行了仿真計(jì)算分析,并對裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,數(shù)值模擬的裂縫開裂狀況與實(shí)際觀測結(jié)果相吻合。

混凝土在硬化和干燥過程中，由于化學(xué)收縮、干燥收縮、自收縮等原因，存在體積收縮的問題。特別在混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)、二次結(jié)構(gòu)的維護(hù)、孔洞的封堵等工程中。很難有效的與結(jié)構(gòu)原有部分粘結(jié)。微膨脹混凝土的應(yīng)用，會使此類問題得到解決。本文闡述了mgo微膨脹混凝土的原理及自生體積變形分析的計(jì)算模型，著重介紹了向家壩水電站上圍堰施工支洞堵頭mgo微膨脹混凝土的試驗(yàn)研究。其在向家壩水電站工程中的應(yīng)用，技術(shù)效益顯著，以便同行業(yè)參考。

對外摻mgo混凝土筑壩技術(shù)的理論、特征,mgo混凝土筑壩技術(shù)的實(shí)踐形成及發(fā)展過程,以及在我國30余個工程中的應(yīng)用情況、應(yīng)用效果和所取得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行概述.同時(shí)也對不分橫縫快速筑拱壩技術(shù)應(yīng)用的全面研究情況作了扼要介紹.指出在實(shí)施mgo混凝土筑壩的過程中,為了確保質(zhì)量,必須高度重視的技術(shù)問題.

微膨脹混凝土應(yīng)用 地下泵房、水池及多層建筑都需要較深的基礎(chǔ)在地下,由于大多數(shù)可施工建筑的 地區(qū)多有地下水存在,設(shè)計(jì)、施工要認(rèn)真解決地下部分的抗?jié)B和設(shè)置超長的伸縮 縫,這是兩項(xiàng)技術(shù)性較復(fù)雜且往往達(dá)不到預(yù)期效果的難題。長期以來對這些工程 多采用普通抗?jié)B商品混凝土并設(shè)置后澆帶處理伸縮縫。但設(shè)計(jì)后澆帶時(shí)需按規(guī)范 要求的部位和長度范圍留置,將整體結(jié)構(gòu)劃分成若干臨時(shí)的獨(dú)立單元,使設(shè)計(jì)和 施工的具體實(shí)施難度加大。特別是在留置的后澆帶停置的一段時(shí)間內(nèi),難以確保 截面不受地下水及其它物質(zhì)的侵蝕,在重新澆筑時(shí)需采取清理措施,這都會給施 工質(zhì)量留下隱患。例如:在地面以下環(huán)境中需對后澆帶部位進(jìn)行較長時(shí)間的防護(hù), 設(shè)臨時(shí)支撐、鋼筋除銹、復(fù)位、焊接、清理表面浮層等,工序工種復(fù)雜,工期和施 工質(zhì)量難以確保。為從根本上消除上述弊端,可采用無留置縫(即不設(shè)后澆帶或伸 縮縫)的結(jié)構(gòu)商品混凝

大體積混凝土常規(guī)溫控措施費(fèi)工費(fèi)錢,表面散熱、封閉灌漿等需要工期較長,有必要對溫控措施進(jìn)行研究、改進(jìn)。本文結(jié)合廣東省陽春市長沙水電站拱壩的施工實(shí)踐,對mgo微膨脹混凝土的材料、混凝土性能試驗(yàn)和現(xiàn)場施工質(zhì)量檢測與控制兩方面進(jìn)行初步研究,總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

三江水庫mgo混凝土拱壩設(shè)計(jì)——三江水庫拱壩經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，壩體工程量減少了約25％。采用mg0微膨脹混凝土筑壩技術(shù)，簡化了溫控措施?！　?/p>

微膨脹混凝土 加了外加劑的混凝土。 一般混凝土干了以后大多都有少許收縮，加了膨脹劑的混凝土，不但不 收縮而且隨著時(shí)間推移，有一定的自由膨脹量。 這樣配方的混凝土稱為微膨脹混凝土 微膨脹混凝土機(jī)理： 微膨脹混凝土結(jié)構(gòu)在未承載時(shí),其物理力學(xué)狀態(tài)是:由于混凝土中配置 一定的鋼筋,工程中不可避免地存在著結(jié)構(gòu)邊界的約束作用,使各類變形均 處于受挖狀態(tài)。因此,普通混凝土存在的干縮、蠕變、溫差效應(yīng)所造成的收 縮變形將產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)這種拉應(yīng)力大于混凝土極限拉應(yīng)變時(shí)即出現(xiàn)裂縫。 而采用微膨脹混凝土?xí)r,在強(qiáng)度增長過程中即產(chǎn)生體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng) 力和壓應(yīng)變,能補(bǔ)償各種收縮變形,抵消相應(yīng)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,有效地提高結(jié)構(gòu) 的抗裂性。由于膨脹變形時(shí)釋放的大部分能量均發(fā)生在混凝土養(yǎng)護(hù)的早期階 段,此時(shí)尚處在塑性狀態(tài),故大量空隙易于被壓縮密實(shí);同時(shí),因游離的鈣礬

微膨脹混凝土 加了外加劑的混凝土。 一般混凝土干了以后大多都有少許收縮，加了膨脹劑 的混凝土，不但不收縮而且隨著時(shí)間推移，有一定的自由 膨脹量。 這樣配方的混凝土稱為微膨脹混凝土 微膨脹混凝土機(jī)理： 微膨脹混凝土結(jié)構(gòu)在未承載時(shí),其物理力學(xué)狀態(tài)是: 由于混凝土中配置一定的鋼筋,工程中不可避免地存在著 結(jié)構(gòu)邊界的約束作用,使各類變形均處于受挖狀態(tài)。因此, 普通混凝土存在的干縮、蠕變、溫差效應(yīng)所造成的收縮變 形將產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)這種拉應(yīng)力大于混凝土極限拉應(yīng)變時(shí) 即出現(xiàn)裂縫。而采用微膨脹混凝土?xí)r,在強(qiáng)度增長過程中 即產(chǎn)生體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力和壓應(yīng)變,能補(bǔ)償各種 收縮變形,抵消相應(yīng)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,有效地提高結(jié)構(gòu)的抗 裂性。由于膨脹變形時(shí)釋放的大部分能量均發(fā)生在混凝土 養(yǎng)護(hù)的早期階段,此時(shí)尚處在塑性狀態(tài),故大量空隙易于 被壓縮密實(shí);同時(shí),因游離

微膨脹混凝土 加了外加劑的混凝土。 一般混凝土干了以后大多都有少許收縮，加了膨脹劑的混凝土，不但不收縮而且隨著時(shí) 間推移，有一定的自由膨脹量。 這樣配方的混凝土稱為微膨脹混凝土 微膨脹混凝土機(jī)理： 微膨脹混凝土結(jié)構(gòu)在未承載時(shí),其物理力學(xué)狀態(tài)是:由于混凝土中配置一定的鋼筋,工程 中不可避免地存在著結(jié)構(gòu)邊界的約束作用,使各類變形均處于受挖狀態(tài)。因此,普通混凝土存 在的干縮、蠕變、溫差效應(yīng)所造成的收縮變形將產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)這種拉應(yīng)力大于混凝土極限 拉應(yīng)變時(shí)即出現(xiàn)裂縫。而采用微膨脹混凝土?xí)r,在強(qiáng)度增長過程中即產(chǎn)生體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生 壓應(yīng)力和壓應(yīng)變,能補(bǔ)償各種收縮變形,抵消相應(yīng)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,有效地提高結(jié)構(gòu)的抗裂性。由 于膨脹變形時(shí)釋放的大部分能量均發(fā)生在混凝土養(yǎng)護(hù)的早期階段,此時(shí)尚處在塑性狀態(tài),故大 量空隙易于被壓縮密實(shí);同時(shí),因游離的鈣礬石結(jié)晶顆粒具有填充孔隙的作

碾壓混凝土壩外摻mgo微膨脹混凝土的試驗(yàn)研究——本文結(jié)合遼寧省白石碾壓混凝土壩及閻王鼻子碾壓混凝土壩，通過對不同mgo含量的膠材凈漿的壓蒸試驗(yàn)，確定了mgo的合理摻量；對常規(guī)混凝土、常規(guī)碾壓混凝土及外摻mgo微膨脹碾壓混凝土的自生體積變形進(jìn)行了試驗(yàn)研究。...

本文結(jié)合遼寧省白石碾壓混凝土壩及閻王鼻子碾壓混凝土壩,通過對不同mgo含量的膠材凈漿的壓蒸試驗(yàn),確定了mgo的合理摻量;對常規(guī)混凝土、常規(guī)碾壓混凝土及外摻mgo微膨脹碾壓混凝土的自生體積變形進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

本文通過研究,在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了符合mgo微膨脹混凝土自生體積變形特性的雙曲線模型,用于表述mgo砼的自生體積變形特性。該模型的物理意義明確,表達(dá)簡單,參數(shù)易于推求。同時(shí),模型的擬合與試驗(yàn)成果是相吻合的,并應(yīng)用于實(shí)時(shí)分析,計(jì)算值與實(shí)測值比較吻合

在深入研究了mgo微膨脹混凝土的變形特性的基礎(chǔ)上,提出了在變溫條件下的當(dāng)量齡期法,以及基于當(dāng)量齡期法的雙曲線模型,實(shí)現(xiàn)了用恒溫的試驗(yàn)結(jié)果來模擬變溫條件下自生體積變形膨脹特性的方法。初步成果表明,采用當(dāng)量齡期法的雙曲線模型是計(jì)算mgo砼自生體積變形的一個較合理的實(shí)時(shí)分析模型。

利用大型多功能靜動力三軸儀進(jìn)行了外摻氧化鎂微膨脹混凝土在不同應(yīng)變速率下的單軸抗壓性能試驗(yàn)。對微膨脹混凝土的物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,研究了加載速率、氧化鎂活性以及摻量對微膨脹混凝土動態(tài)力學(xué)特性的影響。結(jié)果表明:外摻mgo微膨脹混凝土表現(xiàn)出明顯的率效應(yīng),抗壓強(qiáng)度與加載速率成正比;在應(yīng)變速率一定時(shí),氧化鎂摻量與混凝土抗壓強(qiáng)度成正比,氧化鎂活性對混凝土強(qiáng)度影響不大。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線分析,當(dāng)mgo摻量為9%時(shí),混凝土的塑性改善最為明顯。最后,構(gòu)建了微膨脹混凝土動態(tài)損傷模型,并對所建模型的適用性進(jìn)行了驗(yàn)證。

文章介紹了用水泥凈漿壓蒸檢驗(yàn)方法檢測mgo安定性存在的有關(guān)問題。通過相應(yīng)的對比試驗(yàn)和工程實(shí)際運(yùn)用,對采用膠砂試件代替水泥凈漿試件進(jìn)行mgo水泥壓蒸試驗(yàn)的合理性進(jìn)行了分析和探討

將自行研究配制的輕質(zhì)微膨脹混凝土應(yīng)用于拱肋的加固。推導(dǎo)出了膨脹劑作用下組合截面應(yīng)力重分布計(jì)算公式,并考慮收縮、徐變的效應(yīng),對加固后的拱圈應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算,并與實(shí)測值進(jìn)行了比較。此外,通過荷載試驗(yàn)檢驗(yàn),說明輕質(zhì)混凝土完全可用于橋梁的主要承重結(jié)構(gòu)。

結(jié)合超長結(jié)構(gòu)的施工,分析裂縫產(chǎn)生的原因,研究膨脹劑的成分及在工程施工中的作用,闡述摻加膨脹劑的混凝土的配制、澆灌、養(yǎng)護(hù)及注意事項(xiàng)。

通過眾多微膨脹混凝土應(yīng)用實(shí)例顯示的效果,并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)資料分析表明,微膨脹混凝土應(yīng)用于墻板體系中,未能起到補(bǔ)償收縮作用,仍會開裂。

所謂微膨脹混凝土就是指在普通的混凝土中添加一定的膨脹劑,使混凝土在水化期間能夠依靠膨脹劑的作用而發(fā)生一定的膨脹,從而彌補(bǔ)了混凝土的收縮,達(dá)到防治混凝土裂縫,提高混凝土性能的目的.本文中通過分析微膨脹混凝土的種類功能,探討了其在建筑工程中的應(yīng)用以及質(zhì)量控制措施.

由于混凝土壩在傳統(tǒng)溫控措施下產(chǎn)生裂縫,可以通過優(yōu)化原材料及混凝土施工配合比,盡量降低混凝土絕熱溫升值,并利用mgo,配制延遲性微膨脹混凝土,提高混凝土極限拉伸值,開創(chuàng)混凝土壩高質(zhì)量、高速度、低成本進(jìn)行澆筑的新途徑。

鋼管微膨脹混凝土的配制